glTF/glb格式模型-教程

材料

介绍

glTF的目的是为3D资产定义传输格式。如前几节所示，这包括关于场景结构和场景中出现的几何对象的信息。但 glTF 资产也可以包含关于对象外观的信息;也就是说，这些对象应该如何被渲染在屏幕上。

材料性质有多种可能的表示方式，着色模型描述了这些性质的处理方式。简单的着色模型，如 Phong 或 Blinn-Phong，直接由常见的图形 API 支持，如 OpenGL 或 WebGL。这些着色模型建立在一套基本的材料属性之上。例如，材料性质涉及漫反射光的颜色（通常以纹理形式）、镜面反射光的颜色以及光泽参数的信息。许多文件格式恰好包含这些参数。例如，Wavefront OBJ 文件与包含这些纹理和颜色信息的文件结合使用。渲染器可以读取这些信息并相应渲染对象。但为了描述更真实的材质，需要更复杂的阴影和材质模型。MTL

基于物理的渲染（PBR）

为了让渲染器在不同光照条件下显示具有真实外观的物体，着色模型必须考虑物体表面的物理属性。这些物理材料性质有不同的表示方式。其中一种常用模型是金属粗糙度模型。这里，关于物体表面的信息用三个主要参数编码：

• 底色，即物体表面的“主色”。
• 金属价值。这是一个参数，描述材料的反射行为与金属的相似程度。
• 粗糙度值，表示表面的粗糙度，影响光的散射。

金属粗糙度模型是glTF中使用的表示方式。其他材质表示，如镜面光泽模型，则通过扩展得到支持。

不同金属值和粗糙度值的影响如图所示：

 

图片10a：具有不同金属性和粗糙度值的球体。

底色、金属感和粗糙度属性可以作为单一值给出，然后应用到整个物体上。为了为物体表面的不同部分赋予不同的材料属性，这些属性也可以以纹理的形式给出。这使得能够以逼真的外观建模各种真实材料。

根据阴影模型的不同，还可以对物体表面施加额外效果。这些通常以纹理和缩放因子的组合形式给出：

• 发射纹理描述物体表面发出特定颜色光的部分。
• 遮挡纹理可用于模拟物体相互自阴影的效果。
• 法线贴图是一种纹理，用于调制表面法线，使得能够模拟更细微的几何细节，而无需牺牲更高的网格分辨率。

glTF支持所有这些附加属性，并为省略这些属性时定义了合理的默认值。